package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

/**
 * @Author wzy
 * @Date 2024/2/6 15:02
 * @description:
 * 基于StringRedisTemplate封装一个缓存工具类，满足下列需求：
 *
 * * 方法1：将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置TTL过期时间
 * * 方法2：将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置逻辑过期时间，用于处理缓存击穿问题
 * * 方法3：根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题
 * * 方法4：根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题
 */
@Slf4j
@Component
public class CacheClient {
    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    /**
     * 添加缓存到redis
     * @param key
     * @param value
     * @param time
     * @param unit
     */
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit){
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value),time,unit);
    }
    public void setWithLogicalExpire(String key,Object value,Long time ,TimeUnit unit){
        //设置逻辑过期时间
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        //写入redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 解决缓存穿透
     * @param keyPrefix redis中key前缀
     * @param id 参数id
     * @param type 返回值类型
     * @param dbFallBack 要执行的数据库操作
     * @param time 时间
     * @param unit 时间单位
     * @return
     * @param <R> 返回值泛型
     * @param <ID> 参数泛型
     */
    public  <R,ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallBack,Long time,TimeUnit unit) {
        //1.从redis中查询
        String key = keyPrefix+ id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.存在 直接返回
        if (StrUtil.isNotBlank(json)){
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        if(json!=null){
            //是空值(空字符串） ""
            return null;
        }
        //3.不存在 从数据库中查询
        R r = dbFallBack.apply(id);
        //4.数据库中不存在 返回错误信息
        if(r==null){
            //将空值也写回redis 预防缓存穿透
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",RedisConstants.CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //5.数据中存在 返回信息 并写回redis 设置过期时间为30分钟
        this.set(key,r, time, unit);
        return r;
    }

    /**
     * 解决缓存击穿（利用逻辑过期时间）
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public <R,ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallBack, Long time, TimeUnit unit) {
        //1.从redis中查询
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.不存在 直接返回
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            return null;
        }
        //3.命中则判断缓存是否过期
        //  将json数据反序列化为java对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(),type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();//逻辑过期时间
        //4.判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            //未过期 直接返回商铺信息
            return r;
        }
        //5.已过期 需要缓存重建
        //6实施缓存重建
        //6.1.获取互斥锁
        String lockKey = RedisConstants.LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        if (isLock) {
            //获取锁成功再次判断redis缓存是否过期 如果过期则缓存重建
            //4.判断是否过期
            if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
                //未过期 直接返回信息
                return r;
            }
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                //重建缓存
                try {
                    R newR = dbFallBack.apply(id);
                    this.setWithLogicalExpire(key, newR,time,unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    unLock(lockKey);
                }
            });
        }
        //返回过期的r信息
        return r;
    }
    /**
     * 解决缓存击穿（互斥锁）
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public   <R,ID> R queryWithMutex(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallBack,Long time,TimeUnit unit) {
        //1.从redis中查询
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.存在 直接返回
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            R r = JSONUtil.toBean(json, type);
            return r;
        }
        if (json!= null) {
            //是空值
            return null;
        }
        //3实施缓存重建
        //3.1.获取互斥锁
        String lockKey = RedisConstants.LOCK_SHOP_KEY + id;
        R r = null;
        try {
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            //3.2.判断是否获取成功
            if (!isLock) {
                //3.3.失败 则休眠并重试
                Thread.sleep(50);
                return queryWithMutex(keyPrefix,id,type,dbFallBack,time,unit);
            }
            //获取锁成功 应该再次检测redis中有无缓存 如果已有 则无需重建缓存
            String json2 = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            //2.存在 直接返回
            if (StrUtil.isNotBlank(json2)) {
                r = JSONUtil.toBean(json2, type);
                return r;
            }
            //3.4.获取锁成功且缓存中不存在 则根据id从数据库中查询，进行缓存重建
            r = dbFallBack.apply(id);
            //模拟查询数据库延迟
            Thread.sleep(200);
            //4.数据库中不存在 返回错误信息
            if (r == null) {
                //将空值也写回redis 预防缓存穿透
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", RedisConstants.CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                return null;
            }
            //5.数据中存在 返回信息 并写回redis 设置过期时间为30分钟
            this.set(key, r, time, unit);

        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            //6.释放互斥锁
            unLock(lockKey);
        }
        return r;
    }

    private boolean tryLock(String key){
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }
    private void unLock(String key){
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}
